采空区遗煤氧化标志性伴生气体对瓦斯爆炸的影响

贾宝山^1,2，肖明慧^1,2，尹彬³，李春苗^1,2，李宗翔^1,2，李守国^1,4

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学)3. 新疆工程学院安全工程系4. 煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室

摘 要：为了研究采空区遗煤氧化过程中标志性伴生气体对瓦斯爆炸的影响,通过对煤样进行试验测定,确定遗煤升温不同阶段的标志性伴生气体。基于动力学模型CHEMKIN中Senkin的GRI 3.0甲烷燃烧反应机理,在定容条件下设定加速、激烈氧化2个阶段瓦斯与标志性伴生气体体积分数,模拟计算瓦斯爆炸温度、压力、中间产物及关键反应步敏感性系数。结果表明:随着标志性伴生气体体积分数的增加,在加速氧化阶段,爆炸时间提前了约0.003 0 s,爆炸压力及温度分别升高了约0.012 MPa和30 K;在激烈氧化阶段,爆炸时间提前了约0.000 2 s,爆炸压力升高了约0.007 MPa,两阶段自由基OH体积分数均逐渐降低,促进甲烷生成的关键反应步敏感性系数降低幅度均较大,即促进了瓦斯爆炸。

关键词：采空区遗煤氧化;标志性伴生气体;瓦斯爆炸;敏感性系数;